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核酸采样机器人,一个新兴的千亿市场

时间:2023-03-18 09:54:49 科技观察

疫情在过去几年深刻改变了我们的生活,就连日常的问候也从“吃了吗?”变成了“吃了吗?”到“你做过核酸吗?”毫无疑问,核酸检测已经成为我们日常生活的一部分。然而,巨大的核酸检测需求导致各地医护人员短缺、人手短缺,甚至影响医院的正常运转,导致其他患者得不到及时救治的情况出现。此外,长期、高强度的重复采样工作对采样人员的心力和体力也是一个巨大的挑战。显然,这种状态不可能持续太久。因此,用无人值守、非接触式机器人代替人工取样工作成为顺理成章的选择。不仅可以降低医护人员的感染风险,分担重复繁重的劳动,还能在一定程度上减轻医疗负担。资源紧缺的情况。据不完全统计,目前国内已有10多家科研院所和企业发布了全自动核酸采样机器人产品,其中部分产品已经完成多次迭代,达到实用化标准,这意味着核酸采样机器人已经到来了。的大规模应用。核酸采样机器人是一种新型的机器人应用,与我们的生活和健康息息相关。很多人可能会怀疑它是否可靠,未来是否会得到普及。各种问题都值得探讨。核酸采样机器人是如何工作的?一般来说,核酸采样的过程可以分为采集、采集、包装、储存、消毒,机器人采样也是如此。比较困难的部分是采样。标准操作是将拭子慢慢伸入口腔,穿过舌根,在咽后壁上下擦拭。来回擦拭扁桃体隐窝或腭弓至少3次以收集粘膜细胞。从目前试用的核酸采样机器人来看,完成一次采样大约需要30秒,比人工慢很多。未来若要大规模推广,必须加快速度。据了解,机器人要想安全完成一次采样,背后有两个最重要的系统,分别是视觉系统和力控系统。前者定位,后者执行。在视觉系统上,机器人可以通过机器视觉感知人的喉咙、整个口腔和后面的小舌头的位置,从而确定棉签应该擦拭的位置。这里的困难在于不同的人和拍摄角度表现出不同的口腔状况。比如有的人扁桃体肿大,有的人连扁桃体都没有。机器人需要准确识别要使用的区域。机器人企业发动员工进行咽部照片采样,收集了5000多个样本供机器学习,直到能够准确识别采样区域。在力控系统上,为了保证采样过程的安全,设置了成人和儿童的安全工作范围。同时,取样力一般控制在0.2N~0.4N之间。1牛顿约等于100g,约等于两个鸡蛋的重量,即取样力约为半个鸡蛋的重量。这股力量不会伤到脆弱的嘴巴。同时,移动精度可控制在0.02mm,基本可以保证采样的安全。事实上,目前的两大系统——识别图像的机器视觉系统和调节力度的力控系统——已经非常成熟,其准确度早已远超人类。现在它们只是被人类喉咙更脆弱的机器零件所取代。仅此而已,虽然技术已经非常成熟,但核酸采样机器人毕竟是直接接触人的口腔,因此需要在人机交互、检测精度、安全性等方面不断提升。核酸采样机器人需求量巨大。今年5月,国家卫健委要求在大城市步行15分钟以内设立核酸采样圈,开展正常核酸检测。紧接着,多个城市宣布跟进,相关检测人员需求猛增。国务院联防联控机制会议指出,在采样点布局上,要综合考虑人口、地理交通、核酸检测机构等因素。可指每2000-3000人设一个采样点,每600-800人设一个采样站。参照这一数据,目前一二线城市约有5.5亿人口。如果按照2000人的标准计算,配置一个采样点,大约需要27.5万个会计采样点,每个采样点一般有3-5个采样点。至少10人,意味着需要275万核酸工作者。如果以后在全国推广的话,需要的人会更多,可见专业人才的巨大缺口。此外,在巨大的核酸检测需求的同时,也存在核酸采样操作不规范、检测分布不合理、高峰时段排长队、特殊人群检测不便等诸多问题,其中专业人员缺乏、核酸采样操作不规范的情况更是一个亟待解决的难题,使用机器人就是解决方案之一。核酸采样机器人不仅可以代替人工采样器完成重复采样任务,分担医护人员的工作压力,还可以降低交叉感染的风险。虽然不能完全避免,但其24小时待命的优势也能分散人流,方便人流。灵活的采样以最大程度地减少交叉感染。未来,随着技术的成熟和样本数据的丰富,核酸采样机器人的效率和准确性将高于人工。有专家表示,为提高检测效率,减少人为失误,提高核酸采样机器人的高通量和自动化程度迫在眉睫。虽然目前有些产品已经上市,但还需要普及。未来,核酸采样机器人具有很大的发展前景和市场空间。.还有哪些困难?核酸采样机器人虽然看似前景广阔,但作为一种新的应用,还处于发展初期,难免有很多问题需要解决。首先是效率问题。目前,最快的核酸采样机器人检测一个人需要30秒,远不如熟练的医护人员。提高采样速度是必然趋势。二是采样准确率。虽然现在的机器视觉技术已经很成熟,只要有足够的样本,就可以实现精确定位,但是人体并不是一个固定的设备,人体会晃动,这大大增加了采样的难度。目前的解决办法是使用咬嘴的方式,将人的嘴巴限制在更小的范围内,不说浪费资源,很多人都不愿意接受。最后,还有成本高的问题。目前有两种核酸采样机器人。一是追求速度,把原来流水线上的工业机器人改造到核酸采样场景,就是大材小用;另一种是通过定制核心部件来生产核酸机器人成本更低,但即便如此,也有研发人员表示,这样一台机器的价格在100万元左右,所以目前核酸采样机器人的买家主要是政府、大规模应用还有很长的路要走。